رياضيات شگفت‌آور شهرها و شركت‌ها

شهرها کوره حوادث تمدن هستند. آنها همواره در حال گسترش بوده‌اند. شهرنشینی، با یک نرخ تصاعدی در طي 200 سال گذشته، در حال گسترش بوده است، بنابر این در نیمه دوم این قرن، این سیاره کاملا" مغلوب شهرها خواهد بود. شهرها منشاء اصلی گرم شدن زمین هستند، و بر محیط زیست، سلامت، آلودگی، بیماری، امور مالي، اقتصاد و انرژی تاثير می‌گذارند-- آنها تمام مشکلاتی هستند که به دلیل وجود شهرها با آنها مواجه‌ايم. تمامی اين مشکلات از شهرها می‌آیند. و سونامی مشکلاتی که امروز احساس می‌کنیم که با آنها مواجه هستیم از نظر مسائل بقا، در واقع بازتابی از افزایش تصاعدی شهرنشینی در سراسر این سیاره است.
در اینجا آمارهايي داريم. 200 سال پیش، در ایلات متحده کمتر از چند درصد شهر نشین بودند. حالا این ميزان 82 درصد است. چند سال پیش، جمعیت شهری این سیاره از مرز نصف گذشت. چین 300 شهر جدید را در 20 سال آینده خواهد ساخت. حالا به این گوش کنید: هر هفته، در آينده نزديك، يعني تا سال 2050، هر هفته بیشتر از یک میلیون نفر به شهرها اضافه می شوند. كه همه چیز را تحت تاثیر قرار خواهد داد. هركسي كه در این اطاق هست، اگر تا آن موقع زنده باشد، تحت تاثير آنچه که در شهرها در اين پديده غيرعادي رخ مي‌دهد، قرار خواهد گرفت. با این حال، شهرها، با وجود داشتن این جنبه های منفی، همچنین راه حل مساله هم هستند. زیرا شهرها جارو برقی‌ها و آهن رباهایی هستند که افراد خلاق، ایده‌های خلاق، نوآوری، ثروت و نظاير آن را به خود جذب مي‌كنند. خوب ما اين طبیعت دوگانه‌ را داریم. بنابراین نیاز فوری به یک نظریه علمی برای شهرها هست.
اين نظريه‌ها در دست من هستند. این کار بوسیله گروهی از افراد فوق العاده انجام شده است، آنها همه کار را انجام داده‌اند، و من يك متقلب بزرگم که تلاش می کند همه آنها را يكجا گرد آورد.
( خنده تماشاگران)
خوب مشکل این است: این چیزی است که همه ما می خواهیم. ده میلیارد انسان بر روی زمین در سال 2050 می خواهند در مکانهايی مشابه این زندگی کنند، چیزهایی مثل این داشته باشند، کارهایی مثل این بکنند، با اقتصادی که اينچنين در حال رشد است، بدون توجه به اينكه اين مشكل چيزهايي مثل این ايجاد مي‌كند، این، این و این. و سوال این است: آیا این چیزی است که ادینبرگ یا لندن و یا نیویورک در سال 2050 خواهند بود، يا اينكه قرار است اينگونه بشود؟ سوال این است. من باید بگویم، بسیاری از شاخص ها مثل اين، چیزی است كه آنگونه خواهد شد، اما اجازه دهید در این مورد صحبت کنیم.
بنابراین بیانیه جنجالي من این است که ما به شدت نیاز به یک نظریه علمی جدی در مورد شهرها داریم. و نظریه علمی یعنی قابل اندازه گیری‌بودن -- تکیه بر اصول اساسي عامي که بتوان در يك چارچوب پیش بینی بدان رسید. تلاش این است. آیا این ممكن است؟ آیا قوانین جهانی وجود دارد؟ خوب اینجا دو سوال در ذهنم ايجاد مي‌شود وقتی در باره این مشکل فکر می کنم. اولین سوال این است: آیا شهرها بخشی از محیط زیست طبیعی هستند؟ آیا لندن یک نهنگ عظیم الجثه است؟ آیا ادینبرگ یک اسب است؟ آیا ماکروسافت یک لانه بزرگ مورچه است؟ ما از آنها چه چیزی یاد می گیریم؟ ما آنها را به صورت استعاره به كار می‌بريم -- DNA یک شرکت، متابولیسم شهرستان، و نظاير آن -- که یک حرف مزخرف است، استعاره مزخرف، یا يك موضوع جدی در آن هست؟ در صورتی که این حقيقت داشته باشد، کشتن یک شهر بسیار سخت است ، این چگونه امکان دارد؟ خوب شما می توانید یک بمب اتمی را بر سر يك شهر بیاندازید، و 30 سال بعد آن همچنان به حيات خود ادامه مي‌دهد. فقط تعداد کمی اينگونه نبوده‌اند. همه شرکتها می میرند، همه شرکتها. در صورتی که اگر شما یک تئوری جدی داشته باشید، شما باید بتوانید پيش‌بيني كنيد که گوگل چه زماني ورشکست مي‌شود.
خوب آیا این نسخه دیگری از اين است؟ خوب ما این را به خوبی درک می کنیم. به این معنا که شما هر سوال کلی در این باره بکنید -- چند درخت در یک اندازه معین هست، یک درخت در یک اندازه معین چند تا شاخه دارد، چند تا برگ دارد، جریان انرژی از طریق هر شاخه چگونه است، تاج پوششی آن چه اندازه است، رشد آن چیست؟ مرگ آن چیست؟ ما یک چارچوب ریاضی که مبتني بر اصول جهانی عام است داریم که می تواند به این سوالات پاسخ دهد. ایده این است که آیا می توانیم برای این هم کار مشابهی را انجام دهیم؟ خوب این مسیر كه به عنوان یکی از فوق‌العاده‌ترین چیزها درباره زندگی شناخته شده است، قابل سنجش و مقیاس‌پذیر است، و در طيف بسیار شگفت آوری کار می کند. در واقع این یک طيف کوچک است؛ این ما، پستانداران هستیم، ما یکی از آنها هستیم. همان اصول، همان پویایی، همان ترتيب در همه اینها، و از جمله ما هست، و می توان آن را در یک طیف بيش از 100 میلیون نفر سنجيد. و این یکی از دلایل اصلی اين است که زندگی بسیار جان‌سخت و ستبر است-- يعني مقیاس‌پذیری. قصد داریم این را بیشتر مورد بحث قرار دهیم.
می دانید در سطح محلی، شما مقياس داريد، همه افرادي كه در این اطاق هستند مقياس‌بندي دارند. این را رشد می نامند. در اینجا چگونگی رشد شما نشان داده می شود. موش، این یک موش است--که می توانست شما باشد. ما همگي بسيار مثل هم هستيم. می بینید، شما با این بسیار آشنا هستید. شما خیلی زود رشد می کنید و سپس رشدتان متوقف می شود. و این خط در اینجا يك پیش بینی از يك نظریه مشابه است، بر اساس همان اصول، كه جنگل هم را توصيف می‌كند. و در اينجا آن برای رشد یک موش است. و این نقاط كه در آنجا هستند داده‌هاي ما هستند. این فقط وزن در مقابل سن است. و شما می بینید، رشد متوقف می شود. بسیار بسيار عالي براي زیست شناسی-- و نيز یکی از دلایل انعطاف پذیری زیاد آن (همين مساله است.) و بسیار بسیار بد برای اقتصادها و شرکتها و شهرهاي مدل علمی اخير ما. این چیزی است که ما باور داریم. این چیزی است که كل اقتصاد ما به زور بر ما تحميل مي‌كند، كه به خصوص در آن گوشه دست چپ نشان داده شده : چوب‌هاي هاکی. این دسته‌اي از شرکت‌های نرم‌افزاری است -- و چيزي كه هست عايدي آنها در مقابل سن آنها است -- هردو از هم دور می‌شوند، و هر یک از اين شركتها میلیون‌ها و میلیاردها دلار درآمد دارد.
خوب ما این را چگونه می فهمیم؟ اجازه دهید اول راجع به زیست شناسی صحبت کنیم. این به صراحت به شما چگونگی سنجش و مقياس چیزها را نشان می‌دهد. و این یک نمودار واقعا قابل توجه است. نمودار اينجا نرخ سوخت و ساز را نشان مي‌دهد-- شما روزانه به چه مقدار انرژی برای زنده ماندن نیاز دارید -- در مقابل وزن شما، جرم قرار دارد، اين در مورد همه ما موجودات زنده صادق است. و در اين نمودار به شکل جالبي با ضرايب ده پيش می‌رود. در غیر این صورت شما نمی توانيد همه چیز را روی نمودار داشته باشيد. و اگر شما آن را به این شيوه نسبتا نادر در نمودار رسم کنید، خواهيد ديد که همه در يك خط قرار دارند. عليرغم این واقعیت که این پیچیده ترین و متنوع ترین سیستم در جهان است، يك سادگی فوق‌العاده‌ای با آن بیان می شود. این به ویژه شگفت آوراست، زیرا هر یک از این موجودات، هر مجموعه فرعي، هر نوع سلول، هر ژن، در موقعیت زيست‌محيطي منحصر به فرد خود با تاریخچه منحصر به فرد خود تکامل یافته‌اند. و در عین حال، با وجود همه تکامل داروینی و انتخاب طبیعی، آنها در یک خط واقع شده‌اند.
چیز دیگری در جریان است. قبل از اینکه راجع به آن صحبت کنم، من در پایین شیب این منحنی، این خط راست را نوشته‌ام. تقريبا سه چهارم، که کمتر از یک است --و ما آن را زیر خط‌دار مینامیم. و داده آن اینجاست. این گزارش می گوید که اگر آن خطي بود، يعني تندترین شیب، آنگاه براي دوبرابر كردن اندازه شما به دو برابر ميزان انرژی نیاز خواهيد داشت. اما اين كه ما داريم زیرخط‌دار است و معني آن این است که ، اگر شما بخواهيد اندازه ارگانیسم را دو برابر كنيد، در واقع شما فقط به 75 درصد انرژی بیشتر نياز دارید. بنابراین یک چیز فوق‌العاده در مورد كل زیست شناسی اين است كه آن بيانگر يك صرفه جویی مقیاسی فوق‌العاده(سرشكن شدن و كاهش هزينه توليد از طريق بيشتر كردن ميزان توليد) است. هر چه شما به لحاظ سيستماتيك بزرگتر باشید، با توجه به قواعد بسیار دقیق، انرژی سرانه کمتری نیاز دارید. حال، هر متغیر فیزیولوژیکی که شما می توانید درباره آن فکر کنید، هر رویداد تاریخی از زندگی که شما می توانید درباره آن فکر کنید ، اگر شما آن را به این شیوه روي نمودار بياوريد، اینطور به نظر می رسد. نظم فوق العاده‌ای وجود دارد. بنابراين، اگر به من اندازه جثه یک پستاندار را بگویید، من می توانم به شما تا 90 درصد هر چیزي كه در مورد آن هست را بگویم، از لحاظ فیزیولوژی آن، تاریخچه زندگی آن، و غیره .
ودلیل آن وجود شبکه‌ها است. همه زندگی توسط شبکه‌ها کنترل می شود -- از تك‌ياخته‌اي به چندسلولی از طريق سطح اکوسیستم. و شما با این شبکه ها بسیار آشنا هستید. آن یک چیز کوچک است كه در درون یک فیل زندگی می کند. و این خلاصه‌ای است از آنچه که من دارم می‌گویم. اگر شما این شبکه ها را بگیرید، اين ایده شبکه‌ها را، و اصول جهانی اصول جهانی محاسبه‌پذير را اعمال کنيد، همه این سنجش‌ها و همه اینها نتيجه را، از جمله توصيف جنگل، توصيف سيستم گردش خونتان، و توصيف داخل سلولها را محدود مي‌كنند. یکی از چیزهایی که در مقدمه به آن تاكيد نکردم این بود که، بطور سيستماتيك، به موازات بزرگتر شدن شما، سرعت زندگی کاهش مي‌يابد. ضربان قلب آهسته‌تر مي‌شود؛ شما طولانی‌تر زندگی می‌کنید؛ انتشار اکسیژن و منابع در سراسر پوست کندتر می‌شود و غیره.
سوال این است : آیا هیچ یک از اینها درمورد شهرها و شرکت‌ها صادق است؟ آیا لندن از نظر مقیاس بالاتر از بیرمنگام است، که آن هم از نظر مقیاس بالاتر از برایتون باشد، و غیره و غیره؟ آيا نیویورک از نظر مقياس برتر از سان‌فرانسیسکو است، که آن هم از نظر مقیاس برتر از سانتافه باشد؟ نميدانم، ما در این مورد صحبت خواهیم کرد. اما آنها شبکه‌هايي هستند. و مهم‌ترین شبکه شهرها شمائيد. شهرها فقط نمود فیزیکی تعاملات شما، تعاملات ما، دسته‌بندی‌ها و گروه‌بندی‌هاي افراد هستند. اینجا فقط یک تصویر نمادین از آن است. و اینجا قیاس شدن شهرها است. این نشان می دهد که در این مثال بسیار ساده، که يك مثال دنیوی از تعدادي پمپ بنزین است كه به عنوان تابعی از اندازه -- به همان روش زیست‌شناسی در نمودار قرار گرفته‌اند-- دقیقا، چنان چیزي را می بینید.
یک مقیاس و سنجش وجود دارد. و آن این است که اگر تعدادی از پمپ بنزین های شهر اكنون به شما داده شود زمانی که شما اندازه آن را به من بگویید، شیب آن کمتر از خطی است. صرفه‌جويي مقياسي هم هست. هر چه شما بزرگتر باشيد سرانه ایستگاه‌های بنزین کمتر است-- این تعجب آور نیست. اما چیز تعجب‌آور اين است. كه آن در همه جا به شیوه مشابهی عمل مي‌كند. اینها فقط کشورهای اروپایی هستند، ولی اگر شما این کار را در ژاپن یا چین یا کلمبیا هم انجام دهید، همواره مشابه‌اند با صرفه‌جويي مقياسي مشابه با درجات مشابه. و هر زیر ساختاری که به آن نگاه کنید-- خواه طول یک جاده باشد، يا طول خطوط برقي-- هر چیزی که به آن نگاه کنید سنجش آن به همان صورت صرفه‌جویی مقیاسی و به همان طريق است. این يك سیستم یکپارچه است که با وجود تمام برنامه‌ریزی‌ها و نظاير آن تکامل یافته است. اما حتی تعجب آورتر این است اگر شما به كميت‌هاي اقتصادي اجتماعی نگاه کنید، كميت‌هايي که هیچ سنخیتی با زیست‌شناسی ندارند، که اين كميت‌ها هنگامی که جوامع ما در هشت تا ده هزار سال پیش شکل می‌گرفت، تکامل یافته‌اند. بالاترين مورد دستمزدها است كه به عنوان تابعی از اندازه به همان شیوه در نمودار قرار گرفته است. و در پائین شما هستید-- فوق خلاق‌ها، به شیوه مشابهی در نمودار قرار گرفته‌اند. و چیزی که شما می‌بینید یک پدیده سنجشي و مقياسي است. اما مهم‌ترین مطلب آن اين است كه، توان آن، يعني معياري كه براي آن سه چهارم صرف سوخت و ساز مي‌شود، در اينجا بزرگتر از یک است-- حدود 1.15 تا 1.20 است. بفرمائيد، می گوید هر چه بزرگتر باشید سرانه بیشتري خواهید داشت- بر خلاف زیست‌شناسی-- هر چه شما بزرگتر شويد، دستمزدها بالاتر، سرانه افراد فوق خلاق بيشتر، سرانه ثبت اختراعات بیشتر ، سرانه جرم و جنایات بیشتر خواهد شد.
و ما همه چیز را بررسي كرده‌ايم: مواردی مثل ایدز، آنفلوآنزا، و غیره در اینجا، همه آنها با هم در نمودار آمده است. برای اینکه به شما نشان دهیم که ما چه چیزی را روي نمودار برده‌ايم، این درآمد، تولید ناخالص ملی-- تولید ناخالص شهری-- جرم و جنایات و اختراعات ثبت شده همه در این نمودار هستند. و همانطور که می بینید، همه یک خط را دنبال می کنند. این اصل است. اگر اندازه شهر را دوبرابر کنیم از 100000 به 200000 از یک میلیون به دو میلیون، از ده به بیست میلیون، اين مساله مهم نيست، سپس به طور سيستماتيك افزایش 15 درصدی در دستمزدها، ثروت، تعداد موارد ایدز، تعداد افراد پلیس، و هر چیزی که بتوانید به آن فکر کنید خواهید داشت. 15 درصد بالا می رود. و شما 15 درصد صرفه جویی در زیرساختها خواهید داشت. و بي شك دلیل آن این است، كه یک میلیون نفر هر هفته در شهرها جمع می شوند. زیرا مردم به این چیزهای فوق العاده فکر می کنند، مثل افراد نوآور، ثروت، درآمد، اينها چیزهایی هستند که مردم را جذب می کنند، و آنها چیزهای بد و زشت شهرها را ناديده می‌گيرند.
دلیل آن چیست؟ خوب من برای توضیح ریاضی آن وقتی ندارم، اما زیر بنای آن شبکه های اجتماعی هستند، زیرا این یک پدیده جهانی است. این قاعده 15 درصدی همه جا صادق است مهم نیست که شما در کجای این سیاره باشید-- ژاپن، شیلی، پرتقال، اسکاتلند، اينها مهم نیست. همواره، همه داده ها این را يكسان نشان می دهند، علی رغم این حقیقت که این شهر ها مستقلا تکامل یافته اند. يك چیز جهانی در جريان است. آن جهان‌شمولی ما هستيم، محض تکرار مي‌گويم -- که آن شهر ما هستیم. و آن شهر تعاملات ما و دسته‌بندي آن تعاملات است. این چیزی است که من دوباره آن را گفتم. خوب اگر این شبکه ها و ساختار ریاضی شان است، برخلاف زیست شناسی، که مقياس سنجشي زیرخط‌دار، و صرفه‌جويي‌هاي اقتصادي داشتند، كه زندگی شما كندتر و آهسته‌تر مي‌شد وقتي بزرگتر مي‌شدید. اگر شبکه‌های اجتماعی در مقياس اَبرخطي باشد-- يعني سرانه بيشتري داشته باشند-- آنگاه بر اساس تئوری روند زندگی تندتر می‌شود. هر چه بزرگتر باشید، زندگی سریع تر می شود. در سمت چپ ضربان بیولوژیکی قلب نشان داده می‌شود. در سمت راست سرعت پياده‌روي در تعدادی از شهرهای اروپایی، اين افزایش را نشان می‌دهد.
در نهایت، می خواهم در مورد رشد صحبت کنم. این چیزیست که ما در زیست شناسی داریم، فقط محض تکرار مي‌گويم. صرفه‌جويي مقیاسی در اقتصاد اين حركت هلالي شكل را بيشتر مي‌كند. شما سریع رشد می کنید و بعد متوقف می شوید-- اين بخشی از انعطاف‌پذیری ما است. اما این برای اقتصادها و برای شهرها بد خواهد بود. در واقع، یکی از چیزهای بسیار شگفت انگیز درباره این تئوری این است که اگر شما مقياس ابرخطي از ثروت و نوآوری داشته باشید، آنگاه شما در واقع، بر اساس همان تئوري، یک منحني نمايي در حال رشد زيبا خواهید داشت-- جالب است. در حقیقت، اگر شما آن را با داده‌ها مقایسه کنید، آن به خوبي با توسعه شهرها و اقتصادها متناسب خواهد بود. اما آن دست‌آورد بسيار بدي هم دارد. و آن دست‌آورد اين است كه اين سيستم محكوم به فروپاشي است. به دلایل بسياری محكوم به فروپاشي است -- دلايلي از نوع دلایل توماس مالتوس -- يعني منابع شما تمام خواهد شد. چگونه می توانید از آن اجتناب کنید؟ خوب ما آن را قبلا انجام داده‌ایم.
آنچه کا ما انجام می دهیم این است که، همانطور که ما رشد كرده و به فروپاشی نزديك مي‌شويم، یک نوآوری بزرگ جايگزين شده و ما از نو مي‌آغازيم. ووقتي به فروپاشي بعدي نزديك مي‌شويم دوباره مي‌آغازيم و به همين ترتيب ادامه دارد. خوب این چرخه پیوسته نوآوری هست كه وجودش لازم است تا رشد را حفظ كرده و از فروپاشي جلوگیری كند. با این حال، براي دستيابي به آن شما بايد سریع تر و سریع تر و سريع‌تر نوآوري كنيد. خوب مثل اين مي‌ماند كه ما نه تنها روی تردمیلي هستيم كه سریع‌تر می‌شود، بلکه ما باید تریدمیل‌ها را سریع‌تر و سریع‌تر عوض كنيم. ما باید شتاب خود را بر يك مبناي دائمي بيشتر كنيم. و سوال این است كه، آیا ما به عنوان موجوداتي اجتماعي اقتصادي مي‌توانيم از حمله قلبی جلوگیری کنیم؟
خوب در نهایت، قصد دارم در یکی دو دقیقه با سوالی در مورد شرکت ها بحث را پایان دهم. شرکتها را ببینید، آنها مقیاس دارند. در واقع، بالاترین آنها وال مارت است كه در سمت راست است. این همان نمودار است. اين درآمدها و دارایی‌ها در مقابل اندازه آن شرکت بر اساس تعداد کارکنان آن است. ما می توانیم فروش یا هر چیزی كه دوست داريم را به كار ببريم. نتيجه اين خواهد بود: بعد از برخي نوسانات اندك در آغاز كار، وقتی شرکتها در حال نوآوری هستند آنها به خوبي وزين می شوند. می توانم بگویم ما 23000 شرکت در ایلات متحده را بررسي کردیم. و تنها کمی از نتايج بررسي را با شما در ميان می‌گذارم.
چیزي كه در مورد شرکتها حيرت‌آور است این است که آنها به شکل زيرخط‌دار سنجيده می‌شوند مثل زیست شناسی، که نشاندهنده اين است كه آنها نه تنها مغلوب ايده‌ها و نوآوري‌هاي ابرخطي شده‌اند؛ بلكه آنها مغلوب صرفه‌جويي مقياسي شده‌اند. در این برداشت از بروکراسی و ادارات، شايد بشه گفت به خوبي عمل مي‌کنند. خوب اگر شما به من اندازه برخی از شرکتها برخی از شرکتهای کوچک را بگوئید، من می توانم اندازه وال مارت را پیش بینی كنم. اگر آن این مقياس زیر خط‌دار را داشته باشد، بر اساس این تئوری ما باید رشد هلالي داشته باشیم. این وال مارت است. خیلی به نظر هلالي نیست. این چیزی مثل چوب هاکی است. اما شما متوجه می‌شوید که من تقلب كردم، زیرا من فقط تا 94 بالا رفته ام. اجازه بدهید برویم به سال 2008. این خط قرمزرنگ حاصل از این تئوریست. خوب اگر من این را در سال 1994 انجام داده بودم، می توانستم پیش بینی كنم که وال مارت الان در چه وضعیتی خواهد بود. و بعد این برای طیف کاملی از شرکت‌ها تکرار می شود. 23000 شرکت اینجا هستند. كه همه دارند مثل چوب هاکی مي‌شوند. همه خم شده‌اند، و همه آنها مثل من و شما می میرند.
سپاسگزارم
(تشویق تماشاگران)